Sứ mệnh đặc biệt của tàu vũ trụ thám hiểm Mặt Trăng Luna-25 do Nga chế tạo

Sáng 11/8 theo giờ Moskva, Cơ quan vũ trụ liên bang Nga Roscosmos phóng thành công tàu vũ trụ Luna-25, mở ra giai đoạn mới đối với chương trình thám hiểm Mặt Trăng của Moskva. Đây cũng là sứ mệnh Mặt Trăng đầu tiên của Nga sau 47 năm kể từ năm 1976.

Dự kiến, Luna-25 sẽ hạ cánh xuống cực nam của Mặt Trăng vào ngày 21/8. Con tàu này sẽ nghiên cứu những khu vực mà con người chưa từng tiếp cận được.

Nga phóng thành công tàu vũ trụ chinh phục Mặt Trăng sau gần 50 năm. (Nguồn: Roscomos)

Thiết kế đặc biệt của Luna-25

Trả lời phỏng vấn RT về quá trình phát triển Luna-25, ông Kirill Zhivikhin - thiết kế sư trưởng chương trình Mặt Trăng của cục thiết kế NPO Lavochkin nói, so với các mẫu tàu vũ trụ Luna cũ do Liên Xô chế tạo, Luna-25 (Luna-Glob) thiết kế gọn và nhẹ hơn.

Trọng lượng của Luna-25 khoảng 1,8 tấn, tương đương một xe hơi cỡ trung bình. Trong khi đó, tàu vũ trụ này vẫn được tích hợp các công nghệ và vật liệu chế tạo tiên tiến nhất. So sánh Luna-25 với Luna-24, tàu vũ trụ thế hệ cũ nặng gấp ba lần khoảng 5,8 tấn. Bên cạnh đó chúng cũng cần tới các tên lửa đẩy lớn hơn để phóng lên quỹ đạo.

Điểm khác biệt tiếp theo của Luna-25 là nó sử dụng hệ thống tản nhiệt đặc biệt thay cho hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức cũ. Điều này làm giảm đáng kể trọng lượng của tàu vũ trụ. Trước đây, Roscosmos từng áp dụng công nghệ này trên một số vệ tinh và đây là lần đầu tiên nó được sử dụng cho tàu vũ trụ.

Về thiết kế tổng thể, Luna-25 được cấu tạo từ ba phần gồm modul thiết bị, hệ thống đẩy và hệ thống hạ cánh. Modul thiết bị là phần chính của tàu vũ trụ phục vụ các hoạt động nghiên cứu và thăm dò, ngoài ra còn có hệ thống nguồn điện.

Ngay trên modul thiết bị là tổ hợp ăng-ten vệ tinh, cho phép trạm mặt đất ở Trái Đất điều khiển con tàu và Luna-25 truyền dữ liệu về nhà.

Theo ông Zhivikhin, hoạt động của Luna-25 trên Mặt Trăng diễn ra hoàn toàn tự động nên chương trình làm việc của tàu được lập trình từ trước và được xử lý bởi một máy tính đặc biệt.

Hệ thống máy tính này được xem là “bộ não” của Luna-25, nó xử lý tất cả dữ liệu do các thiết bị thu thập, đồng thời nhận lệnh mới từ Trái Đất. Trong không gian, thiết bị cũng được định hướng nhờ các cảm biến sao và Mặt Trời.

Ngoài ra, một con quay hồi chuyển đã được phát triển đặc biệt cho nhiệm vụ Luna-25.

Giống như nhiều tàu vũ trụ khác, Luna-25 cũng được trang bị hệ thống pin năng lượng Mặt Trời bên cạnh hệ thống pin lưu trữ có sẵn.

Thông thường, pin năng lượng của tàu vũ trụ được đặt ở hai bên thân tàu ngay dưới dạng cánh.

Để đảm bảo hoạt động của các thiết bị trong điều kiện đêm trăng lạnh không có Mặt Trời, Luna-25 sẽ kích hoạt hệ thống máy phát nhiệt điện bức xạ được lắp đặt trên thiết bị. Vào ban đêm, chúng cung cấp chế độ nhiệt để duy trì hoạt động của các thiết bị.

Luna-25 có thiết kế nhỏ gọn hơn các tàu vũ trụ trước đây của Nga nhưng được trang bị nhiều công nghệ hơn. (Ảnh: TASS)

Hạ cánh xuống Mặt Trăng

Chín phút sau khi phóng từ sân bay vũ trụ Vostochny, Luna-25 tách khỏi tầng thứ ba của tên lửa đẩy. Nó sẽ bật động cơ chính của mình hai lần và đưa thiết bị vào quỹ đạo bay lên Mặt Trăng.

Giai đoạn thứ hai, sau khi tách khỏi tầng đẩy, tàu vũ trụ Luna-25 sẽ bay tới vệ tinh tự nhiên của Trái Đất, giai đoạn này mất khoảng năm ngày.

Với việc hãm bớt tốc độ của trạm cùng sự trợ giúp của hệ thống động cơ, giai đoạn 3 sẽ bắt đầu - đó là chuyến bay kéo dài ba ngày quanh Mặt Trăng theo quỹ đạo hình tròn gần vùng cực ở độ cao 100 km.

Ở giai đoạn thứ tư, Luna-25 sẽ chuyển sang quỹ đạo hạ cánh hình elip với độ cao tối thiểu 18 km. Cuối cùng, sau khi hoàn thành các thao tác dự tính, trạm sẽ hạ cánh mềm xuống cực nam của Mặt Trăng. Dự kiến việc hạ cánh sẽ diễn ra ngày 21/8.

Thời gian hoạt động ước tính của Luna-25 là một năm Trái đất. Tàu có nhiệm vụ hoàn thiện công nghệ hạ cánh mềm, thu thập phân tích mẫu đất đá và thực hiện những nghiên cứu khoa học có tính dài hạn, bao gồm cả nghiên cứu về lớp đất đá bề mặt regolith ở vùng cực nam Mặt trăng, cũng như như tầng khí quyển bên ngoài Mặt Trăng.

Luna-25 sẽ trở thành tàu vũ trụ Mặt Trăng đầu tiên trong lịch sử thế giới hạ cánh mềm khu vực gần vùng cực nơi có địa hình hiểm trở. Tất cả những phương tiện vũ trụ bay lên Mặt Trăng trước đó đều hạ cánh ở vùng xích đạo.

Sơ đồ phóng và hạ cánh xuống cực nam Mặt Trăng của Luna-25. (Đồ họa: Roscosmos)

Nhiệm vụ Luna-25 mở ra chương mới trong nghiên cứu về vệ tinh tự nhiên của Trái Đất. Nó cũng cho phép Roscosmos tìm ra các công nghệ mới để hạ cánh xuống bề mặt của Mặt Trăng. Ngoài ra, việc hạ cánh sẽ được thực hiện ở những khu vực trước đây không thể tiếp cận.

Luna-25 cũng là cách để Roscosmos phô diễn các công nghệ mới nhất trong lĩnh vực điện tử vô tuyến và tự động hóa, có thể được sử dụng trên các thiết bị phức tạp hơn sau này.

Tuy nhiên, tầm nhìn của Roscosmos đối với chương trình thám hiểm Mặt Trăng không chỉ dừng lại ở Luna-25. Cơ quan này đang lên kế hoạch phát triển Luna-26, Luna-27 và Luna-28 cho các sứ mệnh Mặt Trăng tiếp theo.

Trong kế hoạch phát triển Luna-28 - đây sẽ là tàu vũ trụ có khả năng quay trở lại Trái Đất sau khi thu thập các mẫu vật từ Mặt Trăng.